8 ноября 1895 года Вильгельм Рентген, профессор физики из Вюрцбургского университета, совершенно случайно открыл рентгеновские лучи. Неведомое излучение из катодной трубки могло проходить через ткани и оставлять изображение на фотопластинке. Первым рентгеновским снимком стал снимок кисти супруги физика с обручальным кольцом, сделанный 22 декабря 1895 года. Это открытие оказало большое влияние на мир медицины, и Рентген получил Нобелевскую премию.
Рисунок 1.4: А. Вильгельм Рентген. Б. Первый рентгеновский снимок с изображением руки жены Рентгена.
Впервые рентгеновские лучи использовали в целях диагностики через год, когда в лондонскую больницу доставили пьяного моряка с ножом в спине. Он был парализован, и рентгеновский снимок позвоночника показал, что кончик лезвия вошел между двумя позвонками и проник в позвоночный канал. После операции по удалению инородного предмета паралич разрешился.
В 1903 году французский хирург Теодор Тюффье с помощью рентгеновских лучей обнаружил пулю в груди раненого солдата. Тюффье, сторонник торакотомии для проведения прямого массажа сердца, идентифицировал пулю внутри границ тканей сердца и во время хирургического вмешательства нашел ее среди фибринозных спаек в перикарде. Само сердце не было повреждено, и он смог извлечь пулю пальцами. Мужчина выздоровел.
Электрокардиография появилась на рубеже веков, когда Виллем Эйнтховен из Лейдена модифицировал струнный гальванометр и разместил электроды на грудной стенке, чтобы считать электрические импульсы сердца. В 1903 году он определил характерные зубцы P, Q, R и S, соответствующие циклам сердечных сокращений, и обнаружил изменения в электрокардиограмме пациентов с заболеваниями сердца. Так к гальванометру присоединили чернильный полиграф для изучения механизма нарушений сердечного ритма, однако лишь в 1919 году врач Джеймс Херрик описал электрокардиографические изменения, наблюдаемые при тромбозе коронарных артерий и инфаркте миокарда. Результаты вскрытия подтвердили его предположения.
Вскоре провели первую визуализацию сердца и кровеносных сосудов, причем по инициативе уролога. Вернер Форсман хотел попробовать вводить трубки в кровеносные сосуды, чтобы во время чрезвычайных ситуаций на операционном столе доставлять в сердце пациентам стимулирующие препараты. Ему был доступен только мочевой катетер. С легкостью добравшись до правого предсердия через вену на руке трупа, Форсман попросил ассистента помочь ему провести катетеризацию собственной вены.
У ассистента сдали нервы, и Форсман сам надрезал себе вену на сгибе левой руки и через иглу с большим отверстием протолкнул в кровоток тонкую трубку.
Наблюдая в зеркало за рентгеновским экраном, он по вене протолкнул катетер к правой половине сердца, а затем поднялся в рентгенологическое отделение больницы, чтобы подтвердить свое достижение.
Через два года Форсман успешно использовал йодосодержащий контрастный препарат для визуализации кровеносных сосудов у собак. К сожалению, когда он решил повторить эксперимент на себе, все прошло не так хорошо: у него началась аллергическая реакция, которая чуть не привела к летальному исходу. Только в 1938 году нью-йоркские рентгенологи применили йодосодержащий контрастный препарат для визуализации правых камер сердца и кровеносных сосудов легких. Вскоре была проведена ангиография левых камер сердца и крупных артерий, послужившая мощным толчком в развитии исследовательской кардиологии и плановой хирургии.
Одним из важнейших достижений в области анестезии стала концепция обратимого двигательного паралича, осуществимая с помощью кураре[25]. Она позволила контролировать дыхание посредством ритмичного раздувания легких, и в 1910 году эту технику дополнили введением эндотрахеальной трубки. Инструмент под названием ларингоскоп был разработан для визуализации голосовых связок, особую популярность он обрел во время Первой мировой войны, когда британские анестезиологи Магилл и Роуботам применили интубацию трахеи и вентиляцию легких с положительным давлением на пациентах, которым сэр Гарольд Гиллис проводил пластические операции. В случаях, когда лицо, голова и шея пациента были сильно обожжены или изранены, пластические операции могли длиться много часов, и анестезия с помощью маски была неподходящей.
Следующей деталью мозаики стало появление антибиотиков – это событие кардинально изменило всю медицинскую практику.
В 1928 году в больнице Святой Марии в Лондоне бактериолог Александр Флеминг случайно открыл пенициллин, когда выращивал бактерии стафилококка.
Сотрудники лаборатории находились в отпуске, и чашки Петри простояли на столе три недели. В них разрослась таинственная плесень, споры которой, видимо, залетели через окно. По возвращении Флеминг увидел, что колонии стафилококков, контактировавшие с плесенью, погибли. Какой бы ни была природа этого чужеземца, он обладал способностью уничтожать опасный источник инфекции. Флеминг назвал плесень пеницилином и из любопытства решил вырастить ее отдельно. Затем он добавил ее к другим бактериям, включая стрептококки, пневмококки, гонококки, менингококки и дифтерийную палочку, каждая из которых ежегодно убивала огромное число людей. Во всех случаях при контакте с пенициллином бактериальные колонии гибли, но здоровым животным пенициллин не наносил никакого вреда.
Рисунок 1.5: А. Александр Флеминг. Б. Оригинальная чашка Петри.
Флеминга злило, что он не в состоянии изолировать активный компонент плесени, а когда он смешивал ее в пробирке с кровью, бактерицидный эффект, похоже, исчезал. Написав короткую статью на эту тему в 1929 году, он оставил исследования – в итоге тысячи пациентов продолжили умирать от простых хирургических инфекций.
Вернемся в Оксфорд. В 1937 году Говард Флори, талантливый молодой выпускник одного из австралийских университетов, был назначен руководителем Школы патологии сэра Уильяма Данна. Во время войны Флори заинтересовался борьбой с сепсисом и принял на работу еврейского биохимика Эрнеста Чейна, бежавшего из нацистской Германии. Изучая медицинскую литературу, они обнаружили статью Флеминга, а затем получили образец пенициллина и возобновили исследования механизма его действия. Однако это было непросто. Они столкнулись с теми же трудностями по выделению активного вещества из плесени, поскольку чистый пенициллин составлял менее одной двухмиллионной части. Тем не менее Норману Хитли, биохимику из их команды, все же это удалось, и в мае 1940 года пенициллин впервые протестировали в лаборатории.
Восемь мышей получили смертельную дозу стрептококка, и четырем из них сделали инъекцию пенициллина. На следующий день мыши, получившие антибиотик, хорошо себя чувствовали, в то время как остальные были уже мертвы. Результат оказался черно-белым. Оксфордским ученым стала очевидна значимость проведенного эксперимента, и 24 августа 1940 года в журнале Lancet появилась статья «Пенициллин как химиотерапевтический агент». Флори, Чейн и Хитли видели огромный потенциал использования пенициллина для лечения боевых ран и старались вырастить как можно больше плесени в медицинских суднах.
Первым пациентом, получившим пенициллин, стала умиравшая от рака Эльва Акерс, которая благородно вызвалась принять экспериментальную дозу. У нее появилось лишь незначительное раздражение кожи, но других побочных эффектов не было.
Вскоре после этого 43-летнему полицейскому Альберту Александру, умиравшему от инфекционного целлюлита[26] и сепсиса, развившихся от простого повреждения кожи шипом розы, ввели сначала 200 мг пенициллина, а затем еще 100 путем инъекций раз в три часа. В течение суток температура его тела значительно снизилась, а состояние в целом улучшилось. К несчастью, у пациента случился рецидив, и через несколько дней он скончался, поскольку запас антибиотика иссяк, несмотря на то что исследователи изолировали пенициллин из его мочи и использовали повторно. Второй инфицированный реципиент, 15-летний мальчик с септицемией[27]
